CN102924644B - 一种丙烯酸保湿复合材料的制备方法 - Google Patents

一种丙烯酸保湿复合材料的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种丙烯酸保湿复合材料的制备方法，以质量份计，组成为：丙烯酸100份，水60份，NaOH溶液20份，N，N-亚甲基丙烯酰胺0.5份，过硫酸铵4份，膨润土20～100份，硅胶粉末40～80份。该保湿材料具有吸水率高、保水效果好、密度小、易成型的特点，可以将其用于室内保湿装饰或花盆保湿层等保湿应用领域。

Description

一种丙烯酸保湿复合材料的制备方法
技术领域
本发明涉及新材料技术领域，尤其涉及的是一种丙烯酸保湿复合材料的制备方法
背景技术
由于人们对居住、工作环境提出了更高要求，或某些生产、实验条件的客观限制，使得除湿或增湿设备有较为广泛的应用市场。若采用一种保湿材料来发挥调节湿度的作用，将其应用于室内装饰领域，它将能够自动调节室内环境的空气湿度，提高人体舒适度，改善生产、实验条件；与此同时，保湿材料还可以用作花盆的保湿层，调节土壤的湿润度、延长保湿时间，使更多的植被适合于阳台和室内的绿化。
从现有技术来看，室内保湿普遍采用的还是增湿设备或者绿色植被，采用保湿材料用于空气湿度调节的不多见；而保湿花盆的理念已经出现多年，但基本都是进行了花盆结构的改进设计，增加了花盆结构的复杂程度，同时也提高了花盆的生产成本和售价。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足提供一种丙烯酸保湿复合材料的制备方法。
本发明的技术方案如下：
一种丙烯酸保湿复合材料的制备方法，以质量份计，组成为：丙烯酸100份，水60份，NaOH溶液20份，N，N-亚甲基丙烯酰胺0.5份，过硫酸铵4份，膨润土20～100份，硅胶粉末40～80份
本发明利用丙烯酸复合材料具有的高吸水保水、易成型、环保等特点，对不同组分的材料进行了保湿效果测试，获得了理想的材料配方。该保湿材料具有吸水率高、保水效果好、密度小、易成型的特点，可以将其用于室内保湿装饰或花盆保湿层等保湿应用领域。
丙烯酸保湿复合材料的开发利用有以下突出的优点：
其一，该复合材料应用于室内保湿装饰或花盆保湿层，能自动发挥调节空气或土壤湿度的作用，环保而且便利；
其二，该复合材料饱和吸水率能够到达自重的几倍到十几倍，能反复吸水和脱水，且水分的保持能力很强，具有较好的使用价值；
其三，该复合材料密度小、易成型、成本低廉，开发成具体的应用产品，具有较强的市场竞争力；
其四，不同的组分配方的复合材料的失水速率不同，可以根据不同的应用环境改变保湿材料的组分配方。
附图说明
图1为丙烯酸保湿复合材料扫描电镜照片(200倍，JSM-6390LV，日本JEOL公司)；
图2为丙烯酸保湿复合材料电镜照片(1000倍，JSM-6390LV，日本JEOL公司)。
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。
实施例1丙烯酸保湿复合材料制备的方法
硅胶粉末制备：取150ml水玻璃置于容器中，在搅拌条件下缓慢加入浓度为25％左右的H2SO4溶液至水玻璃形成凝胶状；将水玻璃凝胶在50～65℃条件下烘干8～10h，形成白色疏松颗粒，用研钵研磨成80～200目的粉末备用；
丙烯酸保湿复合材料试样的制备：按照水和氢氧化钠为12∶1的质量比例配置成NaOH溶液；按照100∶60∶20的质量份比例分别在容器中加入丙烯酸、水和NaOH溶液，并充分搅拌均匀；然后分别按表1所示的质量份加入N，N-亚甲基丙烯酰胺、过硫酸铵、膨润土和硅胶粉末，并充分搅拌均匀；在70～80℃条件下加热，经过充分反应后，将试样从烧杯中取出置于烘箱中，于50～60℃条件下烘干2～6h至恒重。
表1  实验配方表(单位：份，以质量份计)
  实验号   丙烯酸   水   NaOH溶液   N，N-亚甲基丙烯酸胺   过硫酸铵   膨润土   硅胶粉末
  1   100   60   20   0.6   4.0   100   20
  2   100   60   20   0.6   4.0   100   40
  3   100   60   20   0.6   4.0   100   60
  4   100   60   20   0.6   4.0   100   80
  5   100   60   20   0.6   4.0   100   100
  6   100   60   20   0.6   4.0   20   60
  7   100   60   20   0.6   4.0   60   60
  8   100   60   20   0.6   4.0   100   60
  9   100   60   20   0.6   4.0   140   60
  10   100   60   20   0.6   4.0   180   60
实施例2丙烯酸保湿复合材料的结构和性能
复合材料的结构：丙烯酸保湿复合材料呈现多孔状结构，如图1所示为复合材料的电镜照片。
复合材料的吸水脱水性能：如前述表1所示，前5组实验硅胶粉末含量依次递增，后5组实验膨润土含量依次递增，并分别在20℃和40℃条件下进行了吸水、脱水实验，如表2和表3所示。
表2  20℃吸水脱水实验结果表(单位：试样重量的倍数)
  实验号   初始   0.5h吸水   2h吸水   12h吸水   饱和吸水   2h脱水  24h脱水   3d脱水   5d脱水   7d脱水
  1   0   0.6   1.5   3.2   5.9   5.6   5.1   4.0   3.1   2.2
  2   0   1.0   2.6   4.8   8.9   8.2   6.8   4.7   3.2   2.1
  3   0   1.5   2.9   4.4   8.3   8.0   7.0   5.3   4.1   2.7
  4   0   1.4   2.4   3.8   7.1   7.1   6.5   5.2   4.1   3.0
  5   0   1.5   2.5   4.0   7.1   7.1   6.8   5.9   4.8   3.3
  6   0   1.3   4.0   6.9   14.3   13.2   11.0   8.3   6.3   4.3
  7   0   1.0   2.0   4.8   9.9   9.7   8.5   6.9   5.0   3.8
  8   0   1.5   2.6   4.4   7.7   7.1   6.5   5.0   3.8   2.5
  9   0   0.7   1.1   2.2   4.3   4.2   4.0   3.3   2.5   1.8
  10   0   0.4   0.7   1.5   2.9   2.9   2.8   2.4   1.9   1.4
表3  40℃吸水脱水实验结果表(单位：试样重量的倍数)
  实验号   初始   0.5h吸水   2h吸水   12h吸水   饱和吸水   1h脱水   24h脱水   2d脱水   3d脱水   4d脱水
  1   0   0.5   1.1   3.5   4.6   4.4   2.9   1.8   0.9   0.3
  2   0   0.7   2.1   6.4   7.8   7.7   5.0   2.9   1.1   0.3
  3   0   1.5   2.8   6.7   8.5   8.3   5.6   3.6   1.9   0.3
  4   0   1.6   2.7   6.7   9.0   8.9   5.6   2.4   1.1   0.4
  5   0   1.4   2.4   5.9   8.1   8.1   5.8   3.7   1.7   0.3
  6   0   1.1   3.0   10.0   13.4   12.8   7.4   4.5   1.5   0.4
  7   0   1.0   2.5   7.2   10.5   10.4   6.1   3.6   1.7   0.4
  8   0   1.7   3.0   6.6   8.7   8.6   5.8   2.6   0.9   0.2
  9   0   0.9   1.7   3.8   5.0   4.8   3.0   1.7   0.7   0.2
  10   0   0.4   0.8   2.2   3.5   3.4   2.3   0.9   0.4   0
结果表明，当丙烯酸100份，水60份，NaOH溶液20份，N，N-亚甲基丙烯酰胺0.5份，过硫酸铵4份，膨润土20～100份，硅胶粉末40～80份时，丙烯酸保湿复合材料具有较高的吸水率和保湿效果。而且，随膨润土用量增多，复合材料成本降低，但饱和吸水率也随之降低，因此可以根据不同的应用环境来决定膨润土的加入量。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (1)

1.一种丙烯酸保湿复合材料的制备方法，其特征在于，1)以质量份计，组成为：丙烯酸100份，水60份，NaOH溶液20份，N，N-亚甲基丙烯酰胺0.6份，过硫酸铵4份，膨润土20～100份，硅胶粉末40～80份，2)按水与氢氧化钠的质量比为12∶1配置溶液备用，按质量份将入丙烯酸、水和NaOH溶液混合均匀后，分别加入N，N-亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸铵、膨润土和硅胶粉末，充分搅拌均匀，在70～80℃条件下加热，经过充分反应后，将试样从烧杯中取出置于烘箱中，于50～60℃条件下烘干2～6h至恒重；所述的硅胶粉末的制备方法为：取150ml水玻璃置于容器中，在搅拌条件下缓慢加入浓度为25％左右的H2SO4溶液至水玻璃形成凝胶状；将水玻璃凝胶在50～65℃条件下烘干8～10h，形成白色疏松颗粒，用研钵研磨成80～200目的粉末备用。
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